Какие элементы звуковой карты отвечают за воспроизведение цифрового и синтезированного звука

Обновлено: 02.07.2024

Сегодня вы вряд ли найдете компьютер, который не издает звук. Звук сопровождает вас повсюду - от приветствия в винде до композиций в формате MP3, различных игр и анимации в Интернете (Macromedia Flash) с последующими выкриками аськи.

За последние годы компьютеры значительно улучшили свое качество. Эволюционировал не только процессор, но и все остальные компоненты. Требования пользователей также возрастают. Если 10-15 лет назад можно было довольствоваться хриплыми звуками из встроенного в корпус небольшого динамика, то сегодня атрибутом персонального компьютера является специализированная звуковая подсистема.

Немного теории

Чтобы познакомиться с особенностями современных компьютерных звуковых решений, необходимо знать, какие процессы, связанные со звуком, протекают внутри компьютера. К счастью, в специальных знаниях необходимости нет (достаточно потратить пару минут на материалы ниже, вместо скучных часов на рекламные описания некомпетентных журналистов).

Давайте рассмотрим основные этапы звука, пока он не достигнет нашего слуха:

  • Аудиоинформация хранится в файлах на разных носителях (HDD, CD-ROM, DVD-ROM, другие носители).
  • Программа, воспроизводящая аудиофайл (Winamp, Windows Media Player, RealAudio Player, игровая программа, мультимедийная обучающая система) считывает данные из файла, при необходимости декодирует их своими или системными кодеками в стандартный аудиопоток и передает последние драйверам активного или заданного звуковоспроизводящего устройства.
  • Звуковоспроизводящая система обрабатывает звук на программном и/или аппаратном уровне в соответствии с настройками пользователя или игры (различные эффекты объемного звука, эквалайзер, преобразование частоты дискретизации и разрядности данных и т.д.) .
  • Аудиосигнал преобразуется из цифровой формы в аналоговую (с помощью цифро-аналоговых преобразователей, обычно интегрированных в одну схему с другими компонентами).
  • Аудиосигнал усиливается усилителем мощности (от линейного уровня до необходимого для акустических систем).
  • Акустические системы воспроизводят музыку или просто звуки (звуковой сигнал преобразуется из электрической формы в звуковые колебания, слышимые нашим ухом).
  • На самом деле эти этапы можно совмещать или даже дублировать в отдельных частях персонального компьютера. Звуковая подсистема может быть расширяемой или подлежащей модернизации (как это часто бывает), а может представлять собой готовую нерасширяемую систему (например, ноутбук со встроенными миниатюрными стереодинамиками). Иногда, очень редко, можно увидеть экзотические устройства, однако и они пропускают звук через те же каскады. Например, USB-колонки, где 3-й этап полностью на программном уровне, а 4-6-й этап реализован в корпусе динамика.

    Воспроизведение файлов в формате MIDI следует рассмотреть в отдельной статье. Но на это не нужно обращать особого внимания, если ваш компьютер используется не только для стандартных офисных задач и современных игр под Windows.

    В сегодняшнем руководстве мы будем следовать стандартной схеме реализации звуковой подсистемы компьютера.

    Посмотрите на картинку, здесь вы видите изометрическую проекцию корпуса. К нему можно подключить внешний микрофон (разъем Mic-in) и активные акустические системы (Line-Out). Ниже мы рассмотрим его подробно.

    Итак, компьютер может иметь четыре основных типа интеграции звуковоспроизводящего устройства:

  • Кодек, встроенный в материнскую плату (иногда вместе со звуковым чипом)
  • Звуковая карта, подключенная к разъему AMR/CNR.
  • Звуковая карта вставлена ​​в слот PCI
  • Звуковая карта вставлена ​​в разъем ISA
  • Что такое звуковая карта? Сегодня это отдельное устройство, которое вставляется в слот расширения и относится полностью или частично к пунктам 3-5, перечисленным выше, в звуковой дорожке персонального компьютера.

    Звуковые карты на шине ISA

    Звуковые карты на шине ISA были первыми нормальными звуковоспроизводящими устройствами для ПК. В эпоху DOS (до 1995 года) очень важно было, чтобы такие карты были совместимы со стандартом Sound Blaster Pro. Сегодня требуется, чтобы эти карты надежно и корректно работали под Windows, были совместимы с последними версиями игрового развлекательного API DirectX, а также необходимо иметь возможность распределения ресурсов звукового устройства между программами в самой Windows. И хотя совместимость со стандартом Sound Blaster Pro не актуальна, многие магазины до сих пор указывают в своих прайс-листах позиции звуковых карт: «SB16 [название карты]». Выглядит абсурдно, но тут уж ничего не поделаешь.

    Типичные модели этой группы: Любые карты на чипах ESS старых серий (ESS688, ESS1868); семейство Creative Sound Blaster Pro (а также Sound Blaster 16, Sound Blaster AWE32, Sound Blaster AWE64 и их модификации); Gravis Ultra Sound (ACE/MAX); Yamaha 718/719 и многие другие компании и товарные знаки.

    Основные преимущества карт с шиной ISA: Относительно дешевая цена, возможность встроенного усилителя для пассивных колонок (т.е. тех, которым, в отличие от активных, не хватает усилителя мощности).

    Основные недостатки карт с шиной ISA: Большая нагрузка на процессор при воспроизведении звука, громкий шум встроенного усилителя при воспроизведении звука на хорошей акустике, зачастую не очень хорошие характеристики качества звука и записи. качество (сборка сигнала с внешнего источника), отсутствие возможностей большинства современных звуковых карт с шиной PCI (вывод на 4 и более динамиков, цифровой выход S/PDIF, корректная поддержка частоты дискретизации 48 КГц и т.д. .).

    Вывод: Сегодня новые карты на шине ISA покупают редко, только в случае особых причин (например, в случае низкой цены на когда-то хорошую и дорогую звуковую карту). Наоборот, причин заменить такую ​​карту на современную с шиной PCI очень много.

    Звуковые карты на шине PCI

    К сожалению, я не могу упростить материал в этой части. Все сложные слова и сокращения указаны в скобках. Поэтому, если вы этого не понимаете, просто пропустите.

    В связи с постепенным отказом в ПК от медленной и ресурсоемкой шины ISA, в 1997 году Intel разработала спецификацию AC'97 (Audio Codec '97 Component Specification) с целью реализации звуковых устройств на перспективных современных PCI и USB автобусов. Версия 1.0 AC'97 имела следующие преимущества:

  • Совместимость (как и прежде) с Sound Blaster для DOS-игр (включая FM-синтез, MIDI-интерфейс MPU 401, джойстик);
  • Низкая загрузка ЦП;
  • Полный дуплекс (возможность записи во время воспроизведения) с разными частотами дискретизации;
  • Высококачественный аудиовыход (~90 дБ SNR);
  • Стереорежим 3D в аудиокодеке;
  • Один микшер для всех устройств, поддерживающих запись и воспроизведение со следующих источников: Wave, MIDI-синтезатор, CD-аудио, линейный вход, микрофон, модем и т. д.;
  • Высококачественный микрофонный вход (отношение сигнал-шум ~70-80 дБ с АЦП, усиление регулируется на программном уровне);
  • Линейный выход для подключения к домашней Hi-Fi аппаратуре;
  • Потоковое декодирование AC-3 для фильмов DVD;
  • Поддержка оборудования для синтеза MIDI;
  • Поддержка оборудования DirectSound 3D.
  • В версии AC'97 2.0 была опциональная поддержка частоты дискретизации до 96 кГц. Версия AC'97 2.1 от 05.1998 получила множество незначительных улучшений. Последняя версия AC'97 2.2 от 09.2000. Он поддерживает аналоговые выходы 5.1 и предлагает дополнительные цифровые интерфейсы S/PDIF.

    Для отделения громких цифровых шин (шина PCI работает на частоте 33 МГц) с высоким уровнем сигнала (уровень ТТЛ 5 В) от аналоговых чувствительных цепей в спецификации AC'97 предусмотрено разделение звуковоспроизводящего устройства на два части: цифровой контроллер и аудиокодек. Они соединены синхронной 5-контактной шиной AC-link, которая нормально работает на частоте 48 кГц и 16 бит (стандарт допускает опциональное увеличение формата передачи данных до 20 бит 96 кГц). Звуковой чип занимается цифровой обработкой, а кодек реализует выборку, воспроизведение и цифровое и аналоговое микширование различных источников звука. Для предотвращения перегрузки при микшировании (и по другим причинам) разрядность кодека сделана более 16 бит с небольшим запасом. Обычно это 18 бит, но иногда бывает и 20 бит. Судя по многим замерам и характеристикам таких кодеков, приведенным на сайтах чипмейкеров, он уступает слишком мало и не делает звучание домашнего оборудования похожим на профессиональное. Тем не менее звуковые карты PCI, соответствующие AC'97, — это, конечно, настоящий качественный скачок во всех отношениях по сравнению с их ISA-предшественниками.

    Кроме того, именно спецификация AC'97 допускает различную компоновку звуковых карт - как с одним стереовыходом, так и с двумя (для фронтальных и тыловых колонок) или с 6 (для вывода декодированного 5.1-потока и приложения на акустическую систему 5.1 в аналоговом режиме).

    В заключение следует отметить, что качество звука карты определяется кодеком, реализующим сэмплирование и воспроизведение звука. Чип кодека на звуковой карте выглядит как небольшой квадрат с плоскими выходами с 4-х сторон.

    Остерегайтесь подделок! Многие звуковые карты от безымянных производителей, например, сделанные по типу Ямахи 7х4, зачастую совсем другие. Определить, является ли карта оригинальной, можно по чипу кодека, который должен иметь одну из следующих кодировок.Всю информацию о характеристиках кодеков можно найти на сайтах производителей.

    Основные производители кодеков AC'97: SigmaTel (самые популярные модели STAC 9704/9708/9721), Crystal Semiconductors (CS4297/CS4294), Wolfson (XWM, серия, например, XWM9704), Analog Devices (маркировка AD).

    Образцы цифровых контроллеров: Creative EMU10K, Aureal AU8810/8820/8830, Yamaha YMF 724/740/744/754, ForteMedia FM801AS/AU, Crystal Semiconductors CS4612/4614/4630.

    Цифровые интерфейсы. Современная звуковая карта может содержать разъемы цифровых интерфейсов. Это не профессиональные, а качественные цифровые протоколы S/PDIF и Toslink. Они предназначены для вывода звука в цифровом формате и последующего декодирования и/или цифро-аналогового преобразования преобразователями бытовой техники или приемниками компьютерных акустических комплектов, которые иногда лучше дешевых звуковых кодеков. Среди цифровых форматов выбирать не приходится: и S/PDIF, и Toslink звучат отлично на качественной системе (я слушал системы за 600, 900 и 1600 долларов и разницы не заметил). На многих звуковых картах разъем S/PDIF выполнен в виде миниджека. Для подключения к внешнему цифровому устройству необходимо иметь обычный аудиокабель «моно миниджек — RCA» или «стерео миниджек — два разъема RCA». При подключении Live! звуковая карта, в последнем случае следует использовать белый разъем RCA для подключения к ресиверу.

    Основные преимущества карт с шиной PCI: Звук намного лучше, чем у старых карт ISA, многоканальный выход для прослушивания звукового сопровождения в играх и DVD-фильмах, возможность использования программных MIDI-синтезаторов с приемлемой задержкой, Поддержка API 3D-звука (DS3D, EAX, A3D) на аппаратном или достаточно хорошем программном уровне, цифровые интерфейсы (RCA S/PDIF, оптический Toslink).

    Основные недостатки карт с шиной PCI: более высокая цена хороших звуковых карт, некоторые карты имеют проблемы совместимости со стандартом Sound Blaster в DOS.

    Аудиокодек, встроенный в материнскую плату

    В связи с расширением возможностей процессоров и выпуском спецификации AC'97 производители решили отказаться от цифрового контроллера и доверить его функции процессору, чтобы удешевить производство. Например, Intel выпускает интегрированные чипсеты для материнских плат - i810, i815 и т.д. Такая схема реализации звуковой подсистемы называется "интегрированный звук AC97". Это просто означает, что кодек AC97 встроен в материнскую плату.

    Программная реализация цифрового контроллера в драйверах требует слишком много ресурсов. А до качества цифровых операций микширования источников еще далеко. Кроме того, ему не хватает поддержки игрового интерфейса. Но в этом случае можно купить отдельную нормальную звуковую карту и отключить встроенный звук в биосе. Другое дело, если в материнскую плату встроен еще и цифровой контроллер (например, в Yamaha YMF724). В данном случае ей свойственно и все, что я говорил о звуковых картах с шиной PCI.

    Важные особенности интегрированного кодека: это всего лишь бесплатный довесок, и вы не можете его использовать.

    Минусы встроенного кодека: только для офисного использования.

    Звуковая карта вставлена ​​в слот AMR/CNR

    Производители анонсируют, но не горят желанием выпускать (в больших масштабах) звуковые карты для слотов AMR, а теперь и для CNR. Это специальные универсальные слоты расширения, предназначенные для дополнительных звуковых и/или модемных карт расширения. Время покажет; USB-шина тоже вначале была странной, но теперь она широко используется во многих периферийных устройствах.

    Звуковые карты и игры

    Не секрет, что большинство пользователей покупают звуковые карты, чтобы использовать их еще и в играх. В настоящее время многие игры поддерживают 3D-звук. Все звуковые эффекты игровой ситуации воспроизводятся динамически по отношению к развивающимся событиям. Это хорошо заметно в интерактивных играх с 3D-графикой. Например, Unreal, Half-Life, Unreal Tournament, Quake3, Alice и т. д.

    "Звуковая картинка" генерируется специальным программным интерфейсом (sound API). Игровая программа задает для звуковой карты параметры источников звука в игровой сцене, а насколько хорошо и правдоподобно работает звуковая карта с ее драйверами, зависит от разработчиков карты.

    Наиболее популярными API для 3D-звука являются Microsoft DirectSound3D, Creative EAX и Aureal A3D. Если DirectSound3D не требует обязательной аппаратной поддержки, то с двумя последними ситуация сложнее. EAX версии 1.0 и 2.0 являются открытым расширением DirectSound3D API. EAX 1.0 поддерживается многими аудиочипами (цифровыми контроллерами в терминах AC'97), но реализован на уровне драйверов.

    В любом случае, нет оснований беспокоиться об эффективности в случае реализации программы. А бенчмарки разных звуковых карт не имеют смысла, так как разница в качестве может быть очень большой. EAX1.0/EAX 2.0 может получить высокое качество только в случае аппаратной реализации.А у самого старшего только EMU10K. Далее идет (по качеству) эмуляция EAX на контроллерах с поддержкой технологий Sensaura (например, YMF7x4). И последнее место занимают все остальные контроллеры с почти таким же EAX только версии 1.0. Существует также полностью программный эмулятор EAX 2.0, который включен в EAX2.0SDK. Вторая версия EAX звучит гораздо правдоподобнее. EAX — это, по сути, адаптация возможностей эффект-процессора, встроенного в чип EMU10K, для игровой индустрии. Это не проблема для разработчиков и часто поддерживается ими в различных игровых приложениях. Недостатками этого API являются статичность звуковой реализации в EAX 1.0 и сложная для разработчика работа с настройками звука в EAX 2.0. Качество микширования потоков и качество реализации в играх - лучшее в EAX 2.0 на сегодняшний день.

    Ситуация с интерфейсом Aureal A3D 1.0/2.0/3.0 очень похожа на ситуацию с EAX. Нормальная поддержка API реализована только на тех картах, для которых он изначально разрабатывался. Это семейство звуковых карт Vortex от Aureal. При этом Vortex Advantage и Vortex1 имеют только A3D 1.0. Vortex2 имеет Aureal A3D 1.0/2.0/3.0. Алгоритмы этого API основаны на упрощенной геометрической модели передачи звуковой волны. Недостатком этого API является реализация реверберации, которая хуже по качеству, чем EAX, и ограниченное применение в играх, не являющихся 3D Action. Поскольку компании, впервые разработавшей этот API, сегодня не существует, а новые драйвера для современных карт больше не выпускаются, его поддержка в новых игровых приложениях вызывает сомнения. До реализации A3D в современных программах еще далеко.

    Никакой войны между API 3D-звука и звуковыми картами!

    Универсальных и идеальных звуковых карт не существует. У одного хороший звук в миди, у другого - в играх, у третьего классный эффект-процессор или выход на 6 динамиков и пульт. Поэтому при нынешних не очень высоких ценах на звуковые карты можно расширить звуковые возможности своего компьютера за счет установки дополнительных звуковых карт - для этого у него должны быть только слоты расширения. На моем собственном компьютере 3 разные звуковые карты PCI работали безупречно в течение последних 2 лет. Сменить активную звуковую карту в Windows просто: нужно нажать правой кнопкой мыши на желтую иконку динамика в правом углу, выбрать «Установить параметры звука», а затем выбрать нужную звуковую карту. . Не забудьте включить звуковую карту на усилителе. Неудобство с переподключением кабелей можно решить с помощью внешнего предусилителя с коммутацией аудиовходов.

    Фото звуковой карты в компьютерная башня с наложенным текстом

    Если вы хотите улучшить звук своего ПК или создать его с нуля, вы, вероятно, задаетесь вопросом, нужна ли вам звуковая карта. К счастью для вас, эпоха, когда это было необходимой покупкой для ПК, давно прошла, но все еще есть ситуации, когда вы можете подумать о его покупке. Давайте быстро рассмотрим их.

    Примечание редактора. Эта статья была обновлена ​​23 ноября 2021 года. В нее были внесены изменения в формулировку и добавлено меню содержания.

    Что делает звуковая карта?

    Звуковая карта — это компьютерный компонент, преобразующий цифровые аудиосигналы в аналоговые и аналоговые аудиосигналы в цифровые. Технически звуковая карта является необязательным компонентом, но необходимым, если вы хотите слушать звук с вашего ПК через проводные наушники или динамики (как внешний ЦАП) или подключить микрофон с аналоговым выходом. Эти компоненты предназначены для специализированной работы по преобразованию сигналов в качественный звук, задача, для которой ЦП компьютера не предназначен.

    The Focusrite USB-интерфейс Scarlett 2i2 на фото спереди.

    Аудиоинтерфейсы также решают эти проблемы и фактически заменили звуковые карты. Некоторые люди даже будут обращаться к ним, используя ту же терминологию. Звуковые карты отличаются тем, что устанавливаются внутри самого корпуса компьютера, а не подключаются как внешняя периферия. Обычно они подключаются к материнской плате через слот для карт PCI или PCIe. Используя эти соединения, карта может соединяться со всеми контактами питания и другими контактами для подключения к материнской плате: вы можете просто вставить карту в слот и привинтить заднюю панель на место.

    Как правило, большинство компьютеров справятся с работой звуковой карты с помощью базовой интегральной схемы на материнской плате. Ноутбуки не будут содержать отдельную звуковую карту, так как пространство в большом почете.Но ваш надежный настольный ПК может издавать трескучий звук или испытывать трудности с поддержкой нужных вам музыкальных стандартов. Когда звук на вашем компьютере заметно хуже, чем, скажем, на вашем телефоне — вы хотите приобрести звуковую карту. Почти никому это не понадобится, но все же есть обстоятельства, когда вам это понадобится.

    Когда следует покупать звуковую карту?

    Фотография внутри компьютера, показаны слоты для карт PCI и PCIe для установки звуковой карты

    Хотя большинство звуковых карт по умолчанию вполне подходят для повседневного использования, все же есть несколько случаев, когда вам нужно или нужно будет обновить их.

    Стоит ли покупать звуковую карту, если ваша музыка звучит плохо?

    Шум компонентов и отсутствие экранирования вокруг материнской платы почти всегда являются причиной плохого звука ПК. Звуковая карта обходит эту проблему, защищая внутренние компоненты и создавая расстояние от самых шумных частей вашего ПК. Даже дрянная звуковая карта обычно предлагает небольшое улучшение по сравнению с шумной схемой вашей материнской платы, в том и только в том случае, если вы можете отчетливо услышать проблему со стандартной настройкой. Однако в девяти случаях из десяти звуковая карта — это не то, что вам нужно для улучшения звука.

    Улучшит ли новая звуковая карта качество звука без потерь?

    Некоторые сверхдешевые компьютеры просто не имеют аудиовыхода. Хотя в настоящее время это чрезвычайно редко, время от времени нет возможности слушать музыку с компьютера или вы ограничены дерьмовым Bluetooth. В этом случае вам понадобится либо звуковая карта, либо внешний ЦАП и усилитель.

    Если вы коллекционируете аудиофайлы в формате FLAC или без потерь, даже некоторые высококачественные аудиочипы на материнских платах не будут поддерживать воспроизведение с исходной частотой дискретизации или битовой глубиной вашей коллекции. В этом случае вам понадобится звуковая карта, чтобы обеспечить оптимальное качество звука.

    Нужно ли приобретать звуковую карту, если вам нужно больше портов?

    Фото аналога порты звуковой карты на задней панели компьютера в корпусе Tower». ширина=

    Тем из вас, у кого плохой рабочий стол со студийными мониторами, микрофонами и наушниками, может потребоваться больше входов и выходов, чем в настоящее время предоставляет ваш ПК. В этом случае звуковые карты часто позволяют добавить оптический выход, объемный звук и многое другое.

    Если вы являетесь музыкальным продюсером или планируете записывать видео на свой компьютер, мы рекомендуем приобрести высококачественную звуковую карту или аудиоинтерфейс в соответствии с вашими потребностями.

    Многие из нас считают само собой разумеющимся, что наша любимая музыка всегда и легко доступна. От пластинок до компакт-дисков, недолгое существование мини-дисков, MP3 и недавний успех потоковых онлайн-сервисов — технологии приводили к изменениям на протяжении всей истории производства и потребления аудио, особенно в прослушивании через компьютеры.

    Что такое звуковая карта и зачем мы ее используем?

    Интересные факты о слушателях

    Недавний отчет Nielsen показывает, что поклонники, которым нравится слушать музыку в цифровом формате, чаще слушают музыку на YouTube, чем на радио (66 % и 57 % соответственно). Мы не утверждаем, что радио или другие традиционные способы прослушивания музыки скоро исчезнут, это оказывает косвенное влияние на качество общедоступной музыки.

    Подобно тому, как компьютер использует встроенную видеокарту для обработки воспроизводимого видео, он также использует собственную звуковую карту для обработки и воспроизведения звука с максимально возможной точностью.

    Так что же такое звуковая карта?

    Звуковая карта — это один из физических компонентов аппаратного обеспечения вашего ПК/Mac, преобразующий цифровой код в звуки. Не только музыка, конечно, но и взрывы выстрелов из новейших видеоигр и последнего видео с котиками на YouTube, которое вы отправляете всем своим друзьям.

    Проблемы, с которыми сталкиваются слушатели

    Как вы, вероятно, догадались, проблема заключается в том, что большая часть стоимости нового ноутбука или компьютера приходится на аппаратное обеспечение, процессоры и экран. Немногие компании тратят много времени или инвестиций на разработку этих звуковых карт, а это означает, что они не в состоянии воспроизводить звуки, которые соответствуют оригиналу.

    Что еще хуже, производители редко тратят больше нескольких долларов на аудиовыход, к которому вы подключаете наушники или динамики, чтобы сэкономить деньги и сэкономить время. Это означает, что на компьютере, который, возможно, обошёлся вам в 1000 долларов, на аудиовыход было потрачено всего четыре или пять долларов.

    Побочным эффектом является то, что независимо от размера ваших музыкальных файлов, качества потоковой передачи используемого вами сервиса или стоимости ваших наушников, музыка часто остается неудовлетворительной. У вас может быть лучшее оборудование, о котором только может мечтать меломан, но одна маленькая деталь вашего ноутбука может вас подвести.

    Решение

    Этого можно избежать, полностью отключив звуковую карту, факт, известный некоторым, но не всем любителям музыки, положив конец жестяному звуку и разочаровывающему звуку. Это придает более полное звучание музыке, которую вы знаете и любите.

    Просто подключите цифро-аналоговый преобразователь к вашей системе, и вы сможете полностью обойти звуковую карту, улучшив звук в десять раз. Та да!

    Эти ЦАП бывают разных форм и размеров. Некоторые предназначены для использования в качестве автономных устройств, некоторые карманного размера для прослушивания на ходу и, конечно же, интегрированы в наш ассортимент продукции. Чтобы узнать больше о ЦАП и зачем он вам нужен, посмотрите наше видео ниже:

    Звуковая карта (также известная как звуковая карта) – это карта расширения компьютера, которая упрощает ввод и вывод аудиосигналов на компьютер и с него под управлением компьютерных программ. Типичное использование звуковых карт включает обеспечение аудиокомпонента для мультимедийных приложений, таких как создание музыки, редактирование видео или аудио, презентации, образование и развлечения (игры). Многие компьютеры имеют встроенные звуковые возможности, в то время как другим требуются дополнительные карты расширения для поддержки звука.

    Звуковые карты обычно оснащены цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), который преобразует записанные или сгенерированные цифровые данные в аналоговый формат. Выходной сигнал подключается к усилителю, наушникам или внешнему устройству с помощью стандартных межсоединений, таких как разъем TRS или разъем RCA. Если количество и размер разъемов слишком велики для места на задней панели, разъемы будут вынесены за пределы платы, как правило, с использованием коммутационной коробки или вспомогательной задней панели. Более продвинутые карты обычно включают более одного звукового чипа для обеспечения более высоких скоростей передачи данных и нескольких одновременных функций, например, между производством цифрового звука и синтезированными звуками (обычно для создания музыки и звуковых эффектов в реальном времени с использованием минимальных данных и процессорного времени). Цифровое воспроизведение звука обычно выполняется с помощью многоканальных ЦАП, которые могут одновременно обрабатывать несколько цифровых сэмплов с разной высотой тона и громкостью или дополнительно применять эффекты в реальном времени, такие как фильтрация или искажение. Многоканальное цифровое воспроизведение звука также можно использовать для синтеза музыки при использовании с соблюдением требований и даже многоканальной эмуляции. Этот подход стал распространенным, поскольку производители стремятся упростить конструкцию и стоимость звуковых карт.

    Большинство звуковых карт имеют разъем линейного входа для сигнала от кассетного магнитофона или аналогичного источника звука. Звуковая карта оцифровывает этот сигнал и сохраняет его (под управлением соответствующего соответствующего компьютерного программного обеспечения) на жестком диске компьютера для хранения, редактирования или дальнейшей обработки. Другим распространенным внешним разъемом является разъем микрофона для использования микрофоном или другим устройством ввода низкого уровня. Затем вход через разъем для микрофона может использоваться программным обеспечением для распознавания речи или приложениями для передачи голоса по IP.

    Звуковые каналы и полифония

    Важной характеристикой звуковых карт является полифония, то есть более одного отдельного голоса или звука, воспроизводимого одновременно и независимо, а также количество одновременных каналов. Под ними понимается количество отдельных электрических аудиовыходов, которые могут соответствовать конфигурации динамиков, такой как 2.0 (стерео), 2.1 (стерео и сабвуфер), 5.1 и т. д. Иногда термины "голоса" " и "каналы" используются взаимозаменяемо для обозначения степени полифонии, а не конфигурации выходных динамиков.

    Например, многие старые звуковые чипы могли поддерживать три голоса, но только один аудиоканал (то есть один монофонический выход) для вывода, что требовало микширования всех голосов. Более поздние карты, такие как звуковая карта AdLib, имели 9-голосную полифонию и 1 моноканал в качестве комбинированного выхода.

    В течение нескольких лет большинство звуковых карт ПК имели несколько голосов FM-синтеза (обычно 9 или 16), которые обычно использовались для MIDI-музыки. Полные возможности расширенных карт часто не используются полностью; только один (моно) или два (стерео) голоса и канала (ов) обычно предназначены для воспроизведения цифровых звуковых образцов, а для воспроизведения более одного цифрового звукового образца обычно требуется программное понижающее микширование с фиксированной частотой дискретизации. Современные недорогие интегрированные звуковые карты (то есть встроенные в материнские платы), такие как аудиокодеки, соответствующие стандарту AC'97, и даже некоторые звуковые карты бюджетного расширения по-прежнему работают таким образом. Они могут обеспечивать более двух каналов вывода звука (обычно 5.1 или 7.1 объемный звук), но они обычно не имеют фактической аппаратной полифонии ни для звуковых эффектов, ни для воспроизведения MIDI, эти задачи выполняются полностью программно. Это похоже на то, как недорогие программные модемы выполняют задачи модема программно, а не аппаратно).

    Кроме того, на заре волнового синтеза некоторые производители звуковых карт рекламировали полифонию исключительно на основе одних только возможностей MIDI. В этом случае выходной канал карты не имеет значения (обычно карта поддерживает только два канала цифрового звука). Вместо этого измерение полифонии применяется исключительно к количеству MIDI-инструментов, которые звуковая карта способна воспроизвести в определенный момент времени.

    Сегодня звуковая карта, обеспечивающая реальную аппаратную полифонию, независимо от количества выходных каналов, обычно называется "аппаратным аудиоускорителем", хотя реальная полифония голоса не является единственным (и даже необходимым) условием. другие аспекты, такие как аппаратное ускорение 3D-звука, позиционное аудио и DSP-эффекты в реальном времени, более важны.

    Читайте также: